Question

【題目】小明發(fā)現(xiàn)“伏安法”測電阻比較麻煩，通過查閱資料和探究，他制作了一只簡單的可直接測電阻儀器．需器材：一節(jié)干電池（1.5V），電流表（0﹣0.6A），滑動(dòng)變阻器（10Ω，0.5A），開關(guān)及導(dǎo)線若干．電路原理如圖甲所示，當(dāng)AB間接入不同阻值的電阻時(shí)，在電流表對應(yīng)的位置標(biāo)出阻值即可．（A、B為金屬接線觸點(diǎn)）
（1）調(diào)試時(shí)，直接把A、B相碰，為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值是Ω，此時(shí)應(yīng)在電流表對應(yīng)的示數(shù)位置標(biāo)上Ω；
（2）當(dāng)電流表指針對準(zhǔn)刻度盤中央時(shí)AB間電阻值是多少？
（3）使用一段時(shí)間后，小明發(fā)現(xiàn)此儀器有些不準(zhǔn)確了，查閱資料后時(shí)發(fā)現(xiàn)干電池其實(shí)也有電阻，新電池的電阻很小可以忽略，但隨著使用時(shí)間變長，電池的電阻會(huì)變大．使用一段時(shí)間后，為能準(zhǔn)確測量電阻，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器向調(diào)節(jié)；
（4）老師告訴小明如果把干電池?fù)Q成恒流電源（輸出電流恒定）就不會(huì)出現(xiàn)上述情況．小明在老師的幫助下用恒流電源和電壓表（0﹣3V），滑動(dòng)變阻器（10Ω，0.5A）重新設(shè)計(jì)了電路如圖乙，當(dāng)直接把A、B相碰，電壓表的示數(shù)為V；當(dāng)AB間接入10Ω電阻時(shí)，電壓表為1V，此電路測量電阻的范圍是多少？

Answer 1

【答案】
（1）3；0
（2）2Ω
（3）左
（4）0；0﹣30Ω
【解析】解：（1）因電流表量程為（0﹣0.6A），滑動(dòng)變阻器變阻器允許通過的電流為0.5A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路中允許的最大電流為I=0.5A，直接把A、B相碰，為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小值： R最小= =3Ω；直接把A、B相碰，AB間電阻為0，故此時(shí)應(yīng)在電流表對應(yīng)的示數(shù)位置標(biāo)上0Ω（2）當(dāng)電流表指針對準(zhǔn)刻度盤中央時(shí)AB間，即電流大小I中=0.3A時(shí)，根據(jù)歐姆定律的變形公式，電路的總電阻R′= = =5Ω，
根據(jù)電阻的串聯(lián)，AB間電阻值：R1=R′﹣R最小=5Ω﹣3Ω=2Ω；（3）新電池的電阻很小可以忽略，此時(shí)變阻器連入電路中的電阻為3Ω，但隨著使用時(shí)間變長，電池的電阻會(huì)變大，電池的電阻與變阻器串聯(lián)，因根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律，故應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，即滑片向左移動(dòng)；（4）恒流電源即輸出電流恒定，當(dāng)AB間接入10Ω電阻時(shí)，電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表測電阻的電壓，根據(jù)歐姆定律，通過的電流：I恒= =0.1A，因電路中電流恒定，因電流表選用小量程，根據(jù)歐姆定律，當(dāng)測量的電阻最大，電壓表示數(shù)為U表大=3V時(shí)，RAB大= =30Ω，當(dāng)電壓表示數(shù)為0時(shí)，根據(jù)歐姆定律，則所測電阻也為0，故此電路測量電阻的范圍是0﹣30Ω．
所以答案是：（1）3； 0； （2）2Ω；（3）左；（4）0； 0﹣30Ω．